O acidente na usina nuclear japonesa "Fukushima-1" mais uma vez obrigou a falar sobre os problemas de segurança durante a operação de usinas nucleares em todo o mundo. Parece natural que, embora não haja alternativa real à energia nuclear, nenhuma colisão provocada pelo homem irá impedir seu desenvolvimento.
Usina nuclear móvel
Quase meio século atrás, nasceu a primeira usina nuclear móvel de grande porte TPP-3 de baixa potência do mundo, que pode ser considerada uma obra-prima da engenharia mecânica. Em 1957, o escritório de design da fábrica de Kirovsky em São Petersburgo (agora OJSC "Spetsmash") recebeu um pedido do Ministério de Construção de Máquinas Médias (já que o Ministério da Indústria Atômica foi então chamado por motivos de sigilo) para a criação de chassis e outros sistemas para uma usina nuclear móvel experimental destinada ao fornecimento de eletricidade em áreas remotas localizadas longe dos sistemas de fornecimento de energia (Extremo Oriente, Norte e Sibéria). Claro, é possível nessas regiões criar usinas de energia operando com combustíveis líquidos e sólidos, mas a entrega desses transportadores de energia é um problema sério.
A usina móvel recebeu a designação TPP-3 (usina nuclear transportável), e no bureau de projeto foi chamada de "Objeto 27". Como os prazos de desenvolvimento eram extremamente apertados, foi necessário encontrar soluções técnicas já dominadas na prática. Foi assumido que a usina se moverá tanto off-road quanto em estradas com superfície convencional.
Designer-chefe do bureau de design Zh. Ya. Kotin usou o tanque T-10 como base, que é extremamente confiável e amplamente utilizado nas tropas, mas seu chassi passou por mudanças significativas devido às especificidades da nova instalação. Considerando que a massa do TPP-3 agora excedia significativamente a massa do veículo básico (deixe-me lembrar que o T-10, criado sob a liderança do vice-designer chefe, laureado com prêmios estaduais AS Ermolaev, tinha um peso de combate de 51,5 toneladas), uma lagarta alargada especial e o material rodante incluiu um número maior de pares de rodas (dez contra sete). O corpo retangular parecia um vagão de trem volumoso. Projetista líder da máquina Zh. Ya. Kotin nomeou o P. S. Toropatin é um experiente construtor de tanques pesados.
O design e o desenvolvimento da estrutura para unidades pesadas e volumosas tornou-se uma tarefa difícil de engenharia. Este trabalho foi confiado a B. P. Bogdanov, e a produção foi confiada à fábrica Izhora. Foi possível criar uma moldura em forma de ponte leve e forte. Posteriormente, Boris Petrovich relembrou: “Ainda sou um jovem especialista, depois de me formar no Instituto Politécnico fui designado para o grupo que projetou a construção da usina. Trabalhamos muito. Freqüentemente, o designer-chefe veio até nós, nos mostrou, aconselhou. Não foi fácil colocar este equipamento, mas eu queria muito completar esta tarefa. Aliás, o resultado do meu trabalho foi o primeiro prêmio - uma medalha de bronze da Mostra de Realizações Econômicas”.
A usina foi projetada pelos anciãos do bureau de design - Gleb Nikonov e Fyodor Marishkin. Em seguida, eles usaram o motor diesel mais potente B12-6. O jovem especialista A. Strakhal trabalhou frutíferamente. Ele projetou telas de proteção espessas. A instalação foi realizada com a participação de um grande número de organizações de design e engenharia e científicas. A obra foi realizada sob a orientação e participação ativa de um talentoso engenheiro, o homenageado trabalhador Kirov N. M. Azul.
Pode-se dizer que esse homem foi o criador da era atômica. Doutor em ciências técnicas, professor e cientista ligou sua vida à planta Kirov. Depois de se formar na Universidade Técnica do Estado de Moscou em 1932. N. E. Bauman, por 30 anos, ele trabalhou na fábrica de Kirov, passou de um engenheiro de design a designer-chefe. Nos anos anteriores à guerra, no gabinete de projetos especiais da fábrica, que ele chefiava, eles começaram a criar os primeiros motores a jato de ar do país para aviação. Durante a Grande Guerra Patriótica, Nikolai Mikhailovich trabalhou como deputado J. Ya. Kotina, desenvolveu tanques pesados KB e IS. Em agosto de 1943, ele cumpriu a ordem responsável dos construtores de tanques da cidade de tanques - por ordem do Quartel-General, ele entregou as amostras dos veículos blindados por eles criados a Moscou para exibição ao Comandante-em-Chefe Supremo.
Máquinas do complexo TPP-3. Na foto à direita: um carro do complexo TPP-3 em Kamchatka. Ano de 1988
Em 1947 N. M. Sinev novamente se juntou ativamente ao trabalho de criação de novas tecnologias em Leningrado. Nikolai Mikhailovich é um dos maiores projetistas talentosos de equipamentos domésticos originais para energia nuclear, autor de invenções que encontraram ampla aplicação na prática. Muitos de seus desenvolvimentos são superiores aos seus homólogos estrangeiros em termos de indicadores técnicos e econômicos. 1953-1961 sob a liderança de N. M. Sineva, foram criados os principais turbo-redutores e bombas de circulação hermética para o circuito primário das instalações nucleares de navios. Seu mérito especial no desenvolvimento de uma usina de turbina integrada para o quebra-gelo movido a energia nuclear Lenin e a primeira usina nuclear móvel TPP-3 como projetista-chefe.
O complexo móvel TES-3 foi montado em quatro chassis sobre esteiras utilizando, como já mencionado, os nós do tanque pesado T-10. A primeira máquina foi equipada com um reator nuclear com sistemas operacionais, a segunda - geradores de vapor, compensador de volume e bombas de circulação para alimentação do circuito primário, a terceira - um turbogerador, e a quarta - o painel de controle central da energia nuclear plantar. A peculiaridade da TPP-3 é que não houve a necessidade de construção de prédios especiais e outras infraestruturas para seu funcionamento.
A parte energética foi criada no Instituto Físico-Técnico em homenagem a V. I. A. I. Leikunsky (Obninsk, agora - FSUE "SSC RF - IPPE"), No início dos anos 1960. duas dessas usinas nucleares foram fabricadas. O reator em si era um cilindro de 600 mm de altura e 650 mm de diâmetro, que abrigava 74 conjuntos de combustível com urânio altamente enriquecido.
Para proteger contra a radiação, um escudo de terra foi construído em torno das duas primeiras máquinas do TPP-3 no local de operação. O veículo reator foi equipado com uma blindagem biológica transportável, o que possibilitou a realização de trabalhos de montagem e desmontagem em poucas horas após o desligamento do reator, bem como o transporte de um reator com núcleo parcial ou totalmente queimado. Durante o transporte, o reator foi resfriado por radiador de ar, que proporciona remoção de até 0,3% da potência nominal da instalação.
Em 1961, no Instituto de Física e Engenharia de Energia com o nome de V. I. A. I. Leikunsky, TPP-3 com um reator pressurizado pressurizado foi colocado em operação. Esta unidade concluiu com sucesso todo o ciclo, tendo esgotado os seus recursos de design. Em 1965, a TPP-3 foi fechada e desativada. Posteriormente, deveria servir de base para o desenvolvimento de usinas desse tipo.
Após a operação experimental em Obninsk, as duas máquinas mais "perigosas" foram desativadas, mas depois de alguns anos foi necessário enviá-las para pesquisa experimental a Kamchatka (para gêiseres de vapor térmico). Para este propósito, L. Zakharov, um engenheiro de teste do bureau de projeto LKZ, e o vice-chefe do departamento de testes de SI, foram enviados a Obninsk. Lukashev com mecânicos de motorista. O engenheiro Vanin foi enviado para Kamchatka.
Deve-se enfatizar que esta usina nuclear móvel não temia os terremotos mais fortes: a suspensão do tanque não resiste a tal coisa quando disparada.
Características técnicas do TPP-3 móvel
Peso total, t ………………………………. Mais de 300
Peso do equipamento, t ……………………. Cerca de 200
Potência do motor, HP …………………………… 750
Potência térmica, kW ……………………… 8, 8 hundred.
Energia elétrica
gerador de turbina, kW ……………………………….1500
Consumo de água de resfriamento
no circuito primário, t / h ………………………………… 320
Pressão da água, atm ………… 130, a uma temperatura
refrigerador 270 ° C (entrada) e 300 * C (saída);
Pressão de vapor ……… 20 atm com uma temperatura de 280 С
Duração do trabalho
(campanhas) …………………………….. Cerca de 250 dias
(com carregamento incompleto de elementos - até um ano)
VTS "Ladoga"
Veículo altamente protegido "Ladoga"
Veículo altamente protegido (VTS) "Ladoga" nasceu quase 20 anos após a criação de uma usina nuclear móvel. Ele ocupa um lugar especial entre as máquinas de uso intensivo de energia da Caterpillar, projetadas especificamente para trabalhar em situações de emergência.
A tarefa para o desenvolvimento de um veículo altamente protegido em KB-3 da fábrica de Kirov foi recebida no final da década de 1970. Os requisitos para o novo carro eram extremamente rígidos e difíceis de cumprir. A cooperação técnico-militar deveria ter boa mobilidade, alta segurança e capacidade de trabalhar de forma autônoma por muito tempo. O requisito mais importante era a disponibilidade de proteção confiável da tripulação contra radiação, influências químicas e bacteriológicas, enquanto o máximo conforto deveria ser fornecido para as pessoas. Obviamente, dadas as difíceis condições operacionais esperadas do produto, maior atenção foi dada às comunicações. Além disso, a cooperação técnico-militar deveria ter sido preparada em um curto espaço de tempo, enquanto, se possível, unificando-a com outras máquinas da fábrica.
VTS "Ladoga", que trabalhou na área da central nuclear de Chernobyl. Ano de 1986
Não é exagero dizer que, graças à experiência acumulada, poderosas instalações de produção e testes, os designers de Leningrado conseguiram criar um veículo de esteira único que não tem análogos no mundo.
O trabalho em Ladoga foi liderado por V. I. Mironov, um engenheiro talentoso e um excelente organizador. Durante 45 anos de sua carreira, ele passou de engenheiro de design a designer geral adjunto, chefe de um bureau especial. Em 1959, logo após se formar no Instituto Politécnico de Leningrado (especializado em veículos de esteira), antes de se retirar para um merecido descanso, ele participou ativamente de quase todas as obras do bureau de projetos da planta de Kirovsky. Foi premiado várias vezes e, por serviços especiais na criação de máquinas especiais, recebeu três vezes o título de Laureado do Prêmio do Estado.
Uma unidade de design especial, KB-A, foi formada no bureau de design. Desde 1982, começou a cumprir a tarefa atribuída. O chefe do laboratório N. I. Burenkov, designers-chefes do projeto A. M. Konstantinov e A. V. Vasin, principais especialistas V. I. Rusanov, D. D. Blokhin, E. K. Fenenko, V. A. Timofeev, A. V. Aldokhin, V. A. Galkin, G. B. Besouro e outros.
O trabalho de layout, uma das etapas de design mais difíceis, foi executado por A. G. Janson.
No decorrer da concepção de sistemas e conjuntos originais garantindo alta compactação e confiabilidade da máquina, o talento de design do designer hereditário KB O. K. Ilyin (aliás, seu pai, K. N. Ilyin, participou do desenvolvimento dos primeiros tanques pesados e sistemas de artilharia sob a liderança de N. L. Dukhov). É seguro dizer que a contribuição de Oleg Konstantinovich para a criação dessa máquina revolucionária é incomumente alta.
A base para o MTC "Ladoga" era o chassi testado e comprovado do tanque principal T-80. Foi dotado de um corpo de desenho original com salão, no qual foram colocadas cadeiras confortáveis, iluminação individual, sistemas de ar condicionado e suporte de vida, equipamentos de comunicação, aparelhos de observação e medições de vários parâmetros do ambiente externo. Isso possibilitou garantir condições normais de trabalho em um volume interior totalmente vedado. Um análogo de tal sistema de suporte de vida pode ser encontrado, talvez, apenas na astronáutica.
Câmera de vídeo
O motor de turbina a gás GTD-1250 com capacidade de 1250 cv, desenvolvido na NPO em homenagem a V. I. V. Ya, Klimov. É fornecido um sistema para soprar a poeira com ar comprimido das lâminas-guia do aparelho do bico da turbina, o que permite uma descontaminação rápida e eficaz. Uma unidade de turbina a gás com capacidade de 18 kW está localizada atrás dos para-lamas esquerdos, que fornece eletricidade para todos os sistemas Ladoga no estacionamento.
É possível fornecer ar à tripulação não através da unidade de filtragem, mas de um cilindro preso à parede traseira do casco. Na superfície interna da caixa, elementos do forro são fixados - proteção anti-nêutron. Além de periscópios e dispositivos de visão noturna, Ladoga possui duas câmeras de vídeo.
No início dos anos 1980. O MTC "Ladoga" passou em testes difíceis no deserto Kara-Kum, nas montanhas Kopet-Dag e Tien Shan e nas regiões do Extremo Norte. No entanto, Ladoga foi capaz de demonstrar plenamente suas capacidades durante a liquidação das consequências do desastre na usina nuclear de Chernobyl (ChNPP), que ocorreu em 26 de abril de 1986. Como resultado da destruição da quarta unidade de energia, a grande quantidade de substâncias radioativas foram lançadas no meio ambiente. Em tal situação, decidiu-se usar o Ladoga para reconhecimento e avaliação da situação diretamente no reator.
O local de trabalho do motorista-mecânico e o interior do VTS "Ladoga"
Na área da central nuclear de Chernobyl "Ladoga" cobriu mais de 4000 km, tendo realizado uma série de estudos
Kirovtsy em Chernobyl, segundo a partir da esquerda - G. B. Erro. Junho de 1986
Em 3 de maio, o carro (número da cauda 317) foi entregue a Kiev em um vôo especial de Leningrado. No nono dia após o acidente, ela chegou sozinha à área da central nuclear de Chernobyl. A partir da KB da fábrica de Kirov, o trabalho foi chefiado pelo vice-designer chefe do trabalho científico B. A. Dobryakov e testador líder V. A. Galkin. Foi criado um destacamento especial, que incluía tripulação do carro, serviços de dosimetria, saneamento, alimentação e remédios. As tripulações que partiram para o local incluíram o presidente da comissão governamental I. S. Silaev, chefe do serviço químico do Ministério da Defesa V. K. Pikalov, acadêmico E. P. Velikhov, representante do Ministério de Construção de Máquinas Médias E. P. Slavsky e outros.
BA. Dobryakov estava especialmente interessado nos parâmetros técnicos, o grau de contaminação, os resultados do processamento, a avaliação das capacidades operacionais dos sistemas Ladoga. Ele, junto com G. M. Hajibalavim realizou os cálculos mais complexos para segurança.
Engenheiro de teste G. B. Zhuk disse mais tarde: “A devastação das aldeias, as hortas cobertas de ervas daninhas foram impressionantes, mas o principal é a escala da destruição: não há telhado de blocos, nem paredes, um canto do edifício desabou até os alicerces. O vapor rodopiou sobre tudo e - deserção completa ao redor. Enquanto estavam no carro, todos assistiram através de dispositivos de observação e câmeras de televisão."
Tendo trabalhado de maio a agosto de 1986, "Ladoga" percorreu mais de 4 mil km, superando áreas com um fundo extremamente alto de radioatividade, enquanto fazia o reconhecimento da área, fazia gravações em vídeo e realizava uma série de outros estudos, inclusive no ChNPP sala da turbina.
Em menos de quatro meses de trabalho com o uso de "Ladoga", 29 especialistas do bureau de projetos da planta de Kirov visitaram a área da central nuclear de Chernobyl. Gostaria de lembrar os participantes ativos da expedição de Chernobyl: os chefes dos laboratórios O. E. Gerchikov e B. V. Kozhukhov, engenheiros de teste A. P. Pichugin, bem como Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorova, B. C. Chanyakova, N. M. Mosalov.
De maior interesse são as entradas no "diário de bordo", que foram mantidas pelos especialistas que operam a "Ladoga". Aqui estão alguns trechos de maio-setembro de 1986:
Engenheiro de teste V. A. Galkin (viagem de negócios de 9 a 24 de maio de 1986):
“… 05/05/86, a primeira viagem à zona NPP para reconhecimento, o velocímetro marca 427 km, o horímetro do motor 42,7 m / h. O nível de radiação é de cerca de 1000 r / h, descontaminação. Não há comentários sobre o carro.
… 16.05.86 Partida para a zona NPP com os membros da comissão. Tempo operacional de partida: 46 km, 5,5 m / h. O nível de radiação é de cerca de 2500 r / h, as leituras do velocímetro são 1.044 km, 85, 1 m / h. Não há comentários sobre o carro. Desativação. Os indicadores técnicos são formalizados em ato”.
Engenheiro de teste A. P. Pichugin:
… 6.06.86. Saia para a área NPP 16-00, retorne 18-10. O objetivo é familiarizar o camarada Maslyukov com a área do acidente. Leituras do velocímetro 2.048 km, horímetro 146, 7 m / h. Durante a saída, percorreram 40 km, 2, 2 m / h, temperatura + 24 ° C, nível de radiação em torno de 2500 r / h, sem comentários, foi realizada descontaminação. O resto dos indicadores são ativados.
… 06/11/86 Partida para a zona NPP com C. Aleksandrov. Temperatura ambiente + 33 ° С, clarificação da área de infecção.
Leituras do instrumento: 2298 km, 162, 1 m / h. Para a saída 47 km, 4, 4 m / h. Sem comentários. Desativação.
Engenheiro líder S. K. Kurbatov:
“… 27/07/86 Saída para a zona NPP com o Presidente do Estado. comissões, leituras do instrumento 3988 km, 290, 5 m / h, tempo de operação do motor auxiliar GTD5T - 48,9 m / h. Níveis de radiação de até 1500 r / h. Filmagem, gravação de ruído e aceleração de vibração em uma velocidade de carro de 30-50 km / h. Para a saída: 53 km, 5,0 m / h, 0,8 m / h no auxiliar.
A tensão das correias da lagarta foi realizada, o suporte direito foi dobrado, a lanterna foi arrancada. Os defeitos foram eliminados. Desativação. O resto dos parâmetros estão em ação."
Engenheiro líder V. I. Prozorov:
“… 19.08.86, 9-30 - 14-35, saída do chefe da guarnição e do chefe do serviço químico. Completou 45 km, 4,5 m / h, unidade auxiliar de 0,6 m / h (total 56,8 m / h). Sem comentários, limpeza do compartimento de controle e do habitáculo, drenando cerca de 100 g de condensado do evaporador do sistema de ar condicionado. Foi verificada a contrapressão - normal, nível de óleo: motor 29,5 litros, transmissão 31 litros, escovas do gerador GS-18 - 23 mm. Outros parâmetros no ato."
Engenheiro de teste A. B. Petrov:
“… 6.09.86 - partida para a zona NPP, determinação da influência da radiação ionizante na composição iônica do ar. Composição: Maslov, Pikalov. Leituras 4.704 km, 354 m / h. Para a saída 46 km, 3,1 m / h, 3,3 m / h do motor auxiliar (total 60, 3 m / h). Um protocolo foi elaborado.
… 8.09.86, partida para a zona da aldeia de Pelev (4719 km, 355,6 m / h) para a saída 15 km / 1,6 m / h. Desativação. Parâmetros no ato.
Em 14 de setembro, o "Ladoga" foi enviado para a fábrica, após descontaminar completamente o exterior e o interior. Mais tarde, foi usado em trabalhos de pesquisa no bureau de design no local nº 4 (perto de Tikhvin).
Resumindo alguns resultados, podemos dizer que a criação do bureau de projetos VTS "Ladoga" Kirovtsy antecipou a necessidade de um veículo altamente protegido para o Ministério de Situações de Emergência. Na prática mundial, não há muitos exemplos em que as propriedades e capacidades de tal técnica especial seriam testadas em condições reais. Os criadores do Ladoga adquiriram uma experiência inestimável no trabalho em condições extremas. E hoje esta máquina é incomparável em termos de duração de operação em condições de maior risco de radiação.
Gostaria de expressar a esperança de que uma técnica semelhante à descrita acima ainda seja exigida, especialmente em face de desastres naturais e causados pelo homem cada vez mais frequentes.
Características técnicas do VTS "Ladoga"
Peso, t …………………………………………………….42
Tripulação, pessoas ……………………………………………….2
Capacidade da cabine, pessoas ……………………………….4
Motor, tipo …………………………………. GTD-1250
Autonomia de trabalho, h ……………………………….48
Faixa de cruzeiro, km ………………………………………….350
Potência específica, hp D …………………. Cerca de 30
Velocidade, km / h …………………………………………… 70
Unidade de energia adicional, tipo, potência ……………………………….. GTE, 18 kW
